Eksperimentel plasmagenerator giver vej frem til bedre brug af lossepladsgas som energi

Metangas frigivet fra lossepladser har længe været et emne af interesse for alternativ energi. Et problem, imidlertid, er, at lossepladsgasser indeholder mange forurenende stoffer, såsom flygtige methylsiloxaner, hvis silicaaflejringer sætter ekstra slitage på naturgasgeneratorerne, når de forbrænder. En gruppe har vist en lovende ny anvendelse af plasmateknologi, der er i stand til at fjerne sådanne forbindelser.

Forskere ved University of South Carolina i Columbia har demonstreret en eksperimentel plasmaenhed, der er i stand til at rense gasprøver af D4, en af ​​de mest almindelige siloxaner. Tegner på en teknik til at skabe plasma kaldet dielektrisk barriereudladning, gruppen var i stand til at reducere mængden af ​​D4-prøver betydeligt efter behandling med et heliumbaseret plasma.

Resultaterne peger på en ny potentiel løsning til at rumme lossegas, der er rig på siloxaner. De vil blive præsenteret på American Physical Society 71st Annual Gaseous Electronics Conference og 60. årlige møde i APS Division of Plasma Physics, som finder sted 5.-9. november i Oregon Convention Center i Portland.

"Dette er første gang dielektrisk barriereudladning er blevet brugt til at fjerne flygtige organiske silikatforbindelser, "sagde Malik Tahiyat, en af ​​forskerne involveret i undersøgelsen. "I vores tilfælde, der er ingen ventetid på at fjerne det eller materiale, der skal smides ud efter en vis tid. "

Silikater ødelægger motorerne, der driver naturgasproduktion, kræver ekstra dyr vedligeholdelse. De fleste nuværende metoder til at fjerne dem fra renere brændende metan, såsom kulfiltre og silicagel, lider af nedsat ydeevne og kan være dyrt at genbruge.

Gruppen skabte et dielektrisk barriereudladningsplasma for at gøre D4 inert ved at polymerisere det ud af gasfasen. Heliumgas boblede gennem flydende siloxan, som derefter ledes gennem en rørformet dielektrisk barriereudladningsplasmareaktor.

Prøver, der blev behandlet med elektriske udladninger, blev sammenlignet med prøver, der ikke var. Gaskromatografi-massespektrometri og nuklear magnetisk resonans teknikker blev brugt til at evaluere mængden og identiteten af ​​produkterne fra plasma reaktionerne.

Afhængigt af hvor længe helium med D4 var udsat for plasmaet, op til 85 procent af D4 blev omdannet til aftagelige aflejringer af silicaforbindelser, bekræfter, at silicium blev fjernet fra gasblandingen.

"Vores resultater har vist, at plasma kan fjerne siloxan med succes, "sagde Shamia Hoque, en anden forsker involveret i undersøgelsen. "Når det fjernes, det kommer ud i en form, der ikke ville komme ind i affaldsforsyningen igen, noget, der er et problem med de andre tilgange. "

Tanvir Farouk, en tredje forsker involveret i undersøgelsen, sagde gruppen håber at forbedre det laboratoriebaserede system med håb om en dag at skalere det op til et kommercielt levedygtigt produkt.